如下圖甲所示,兩足夠長平行光滑的金屬導軌MN、PQ相距為L,導軌平面與水平面夾角α,導軌電阻不計。勻強磁場垂直導軌平面向上,長為L的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上,且始終與導軌電接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R,另有一條紙帶固定金屬棒ab上,紙帶另一端通過打點計時器(圖中未畫出),且能正常工作。在兩金屬導軌的上端連接右端電路,燈泡的電阻RL=4R,定值電阻R1=2R,電阻箱電阻調(diào)到使R2=12R,重力加速度為g,現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放,同時接通打點計時器的電源,打出一條清晰的紙帶,已知相鄰點跡的時間間隔為T,如下圖乙所示,試求:
小題1:求磁感應強度為B有多大?
小題2:當金屬棒下滑距離為S0時速度恰達到最大,求金屬棒由靜止開始下滑2S0的過程中,整個電路產(chǎn)生的電熱。

小題1:
小題2:
(1)根據(jù)圖乙紙帶上打出的點跡可看出,金屬棒最終做勻速運動,且速度最大,最大值為vm=2s/T,達到最大速度時,則有mgsinα=F(1分)F=ILB(1分) 其中R=6R(1分)
所以mgsinα= (1分)解得   (2分)
(2)由能量守恒知,放出的電熱Q=2S0sinα- (2分)
代入上面的vm值,可得  (2分)
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,導體棒ab、cd均可在各自的導軌上無摩擦地滑動,導軌電阻不計,磁場的磁感強度B1、B2的方向如圖,大小隨時間變化的情況如圖2所示。在0–t1時間內(nèi)(      )
A.若ab不動,則ab、cd中均無感應電流
B.若ab不動,則ab中有恒定的感應電流,但cd中無感應電流
C.若ab向左勻速運動,則ab中有從a到b的感應電流,cd向右運動
D.若ab向左勻速運動,則ab中有從a到b的感應電流,cd向左運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,足夠長的光滑導軌ab、cd固定在豎直平面內(nèi),導軌間距為l,b、c兩點間接一阻值為R的電阻。ef是一水平放置的導體桿,其質(zhì)量為m、有效電阻值為R,桿與ab、cd保持良好接觸。整個裝置放在磁感應強度大小為B的勻強磁場中,磁場方向與導軌平面垂直,F(xiàn)用一豎直向上的力拉導體桿,使導體桿從靜止開始做加速度為的勻加速運動,g為重力加速度,不計導軌電阻及感應電流間的相互作用。求:
⑴導體桿上升h高度的過程中通過電阻的電量;
⑵設導體桿從=0時刻由靜止開始運動,試推導出導體桿所受拉力隨時間變化的關(guān)系式。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于電磁感應現(xiàn)象,下列說法中正確的是
A.電磁感應現(xiàn)象最先是由奧斯特通過實驗發(fā)現(xiàn)的
B.電磁感應現(xiàn)象說明了在自然界中電一定能產(chǎn)生磁
C.電磁感應現(xiàn)象是由于線圈受磁場力的作用而產(chǎn)生的
D.電磁感應現(xiàn)象是指閉合回路滿足一定的條件產(chǎn)生感應電流的現(xiàn)象

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(供選學物理1-1的考生做)下列裝置中利用電磁感應原理工作的是
A.白熾燈B.發(fā)電機C.電熨斗D.電飯煲

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:應用設計題

(6分)如圖所示是研究電磁感應現(xiàn)象的實驗儀器,虛線框內(nèi)給出了原、副線圈導線的繞法,實驗前已查明電流表中電流從左接線柱流入時指針向左偏.
(1)用筆畫線代替導線在答卷對應的圖上連接好實驗電路.
(2)若實驗中原線圈插入副線圈后,開關(guān)S閉合的瞬間,觀察到電流表指針向左偏,試在電路連接圖中標出電源的正、負極.
(3)若將原線圈拔出,則拔出時電流表指針向      偏.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,半徑為a、電阻為R的圓形閉合金屬環(huán)位于有理想邊界的勻強磁場右邊沿,環(huán)平面與磁場垂直,F(xiàn)用水平向右的外力F將金屬環(huán)從磁場中勻速拉出,作用于金屬環(huán)上的拉力F與位移x的關(guān)系圖像應是下圖中的:

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,閉合金屬線框從一定高度自由下落進入勻強磁場中,磁場足夠大,從ab邊開始進入磁場到cd邊剛進入磁場的這段時間內(nèi),若線框平面與磁感線保持垂直,則線框運動的速度—時間圖象可能是
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,沿水平面放有寬50cm的U形光滑金屬框架.電路中電阻  R=2.0Ω,其余電阻不計,勻強磁場B=0.8T,方向垂直于框架平面向上,金屬棒MN質(zhì)量為30g,它與框架兩邊垂直,MN的中點O用水平的繩跨過定滑輪系一個質(zhì)量為40g的砝碼,自靜止釋放砝碼后,電阻R能得到的最大功率為      w.                      

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